DE1576301A1

DE1576301A1 - Selbsttaetig wirkende Vorrichtung zur AEnderung der maximal einspritzbaren Kraftstoffmenge bei Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1576301A1
Application number: DE19641576301
Authority: DE
Inventors: Drzynski Frank Casmere; Isley Walter Frederick
Original assignee: Continental Aviation and Engineering Corp
Current assignee: Continental Aviation and Engineering Corp
Priority date: 1963-11-18
Filing date: 1964-11-14
Publication date: 1970-05-14
Also published as: US3241596A; DE1451967A1

Description

Continental Aviation and Engineering Corporation
Detroit, Michigan, USA

Selbsttätig wirkende Vorrichtung zur Änderung der maximal einspritzbaren Kraftstoffmenge bei Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft eine selbsttätig wirkende Vorrichtung zur Änderung der Maximalen einspritzbaren Kraftstoffmenge an einer für wahlweisen oder gemischten Betrieb mit Diesel- oder Vergaserkraftstoff ausgebildeten Brennkraftmaschine bei Übergang von einem Kraftstoff auf den anderen.

Es sind derartige Einrichtungen bekannt, die aus einer an die Kraftförderleitung angeschlossenen Strömungsstrecke bestehen und auf Viskositätsunterschiede ansprechen, wobei die Einrichtung ztir Verstellung eines Kraftstoffbegrenzungsanschlags am Regler der Einspritzpumpe dient.

Insbesondere ist eine Einrichtung vorgeschlagen worden, bei der der Kraftstoff mit nahezu konstantem Förderdruck zwei hintereinahderliegende Abschnitte einer Strömungsstrecke mit verschiedenen Strömungscharakteristiken durchfließt und die dabei aufgrund verschiedener Viskositäten des Kraftstoffs zwischen den Strömungsabschnitten entstehende Druckänderung zur Einstellung der zuzuführenden Kraftstoffmenge dient.

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A/

Solche Einrichtungen erlauben insofern keine zufriedenstellende Einstellung des zuzuführenden Brennstoffes, als die Brennstofftemperatur unberücksichtigt bleibt und insbesondere die Viskositätseigenschaften von Brennstoffen bei verschiedenen Temperaturen starken Veränderungen unterliegen.

Die vorliegende Erfindung hat daher zum Ziel, eine selbsttätig wirkende Vorrichtung zum Einstellen der Kraftstoff zufuhr verfügbar zu machen, bei der die Einflüsse von Temperaturunterschieden nahezu ausgeschaltet sind, sp daß bei verschiedenen Betriebstemperaturen oder auch äußeren Einflüssen Kraftstoff mit etwa gleichen Heizwerten der Brennkraftmaschine zugeführt wird und eine etwa konstante maximale Leistungsabgabe in weitgehendem Maße verwirklicht wird.

Zur Verwirklichung dieses Ziels schlägt die vorliegende Erfindung vor, daß bei einer selbsttätig wirkenden Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Größe des Durchflußquerschnittes mindestens eines Abschnitts der Strömungsstrecke in Abhängigkeit der Temperatur des hindurchfließenden Kraftstoffs verändert.

Die Erfindung ist dabei um eine möglichst einfache und kostengünstige Herstellung einer solchen Einrichtung bemüht, die darin bestehen kann, daß die Strömungsstrecke von zwei, den Durchfluß querschnitt freigebenden Elementen gebildet wird, die verschiedene,

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den Durchflußquerschnitt in Abhängigkeit von der Kraftstofftemperatur regelnde Wärmedehnungskoeffizienten aufweisen.

Vorteilhafterweise kann der Strömungsabschnitt von einer in einem Gehäuse festsitzenden einen Kolben umgebenden Hülse gebildet werden, deren Materialien verschiedene Wärmedehnungskoeffizienten aufweisen.

Zweckmäßig kann der Strömungsabschnitt auch von einem mit denr Gehäuse fest verbundenen, kolbenartigen Vorsprungteil und einen diesen umgebenden Zylinderartigen Gehäuseteil gebildet werden, die mit verschiedenen Wärmedehnungskoeffizienten versehen sind.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden« In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Diagrammdarstellung, die die Beziehung

zwischen Viskosität und Heizwert für verschiedene Arten von Brennstoffen bei verschiedenen Temperaturen aufzeigt;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Steueranordnung mit der erfindungsgemäßen selbsttätig wirkenden Vorrichtung;

Fig. 3 einen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

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Figur 1 stellt die Beziehung zwischen der Viskosität und dem Heizwert verschiedener Kraftstoffe dar, welche gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt werden können. Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß die Beziehung nahezu in grader Linie für die verschiedenen gezeigten Kohlenwasserstoffkraftstoffe ergibt. Diese Kraftstoffe sind von der Art, wie sie üblicherweise für Vielstoff-Brennkraftmaschinen benutzt werden. Aus der Darstellung ist ebenfalls ersichtlich, daß die Kraftstoffviskosität in starkem Maße von der jeweils vorhandenen Kraftstofftemperatur abhängig ist.

In Figur 2 ist schematisch eine Anordnung dargestellt, in der eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kraftstoffsteuerung vorgesehen ist. Im einzelnen ist eine Vielstoffbrennkraftmaschine A, mit einer Brennstoffpumpe B dargestellt, die vorzugsweise vom Motor angetrieben wird und die zur Zulieferung von Kraftstoff von einem Kraftstofftank C an den Motor A dient. Ein Brennkraftstoff steuervorrichtung 10 ist mit einer Einlaßöffnung 11, die mit der Pumpe B durch eine geeignete Leitung 13 verbunden ist, versehen. Die Steuervorrichtung 10 ist mit einem Auslaß 13a versehen, der mit dem Kraftstofftank C durch eine Leitung 14a und einen Auslaß 13b, an dem die Leitung 14a durch eine Zweitleitung 14b angeschlossen ist, verbunden. Ein geeignetes Steuergestänge 15 verbindet die Steuervorrichtung 10 und die Kraftstoffpumpe B.

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In Figur 3 ist eine Steuervorrichtung 10 dargestellt, die ein Gehäuse 16 aufweist, das mit einer zylindrischen axial sich erstreckenden Bohrung 17 versehen ist. In der Bohrung 17 ist eine zylindrische Hülse 27 zwischen einer Abschlußkappe 25 und einem schulte rf örmigen Gehäuseteil 18 angeordnet. Im Inneren der Hülse sitzt ein axial gleitbarer Kolben 31, der wie aus Figur 3 ersichtlich ist, einen Außendurchmesser aufweist, der geringer ist als der Innendurchmesser der Hülse 27, so daß zwischen dem Kolben 31 und der Hülse 27 ein Strömungsabschnitt gebildet wird. Über eine am Kolben 31 angebrachte Stange 33 wird über einen geeigneten Übertragungsmechanismus die Steuerstange 15 in Abhängigkeit des sich in der Druckkammer 30 ausbildenten Druckes betätigt. Während der Brennstoff über eine Druckausgleichsvorrichtung 49 im wesentlichen mit konstantem Förderdruck durch den Strömungsabschnitt 32 fließt, ist der in der Druckkammer 30 sich ausbildente Druck durch die entsprechende Viskosität des Brennkraftstoffes bedingt. Wie aus Figur 1 hervorgeht, wirkt die Brennkraftstofftemperatur auf die Kraftstoff viskosität in hohem Maße ein und ohne eine Einrichtung, die diese Wirkung kompensiert, kann das Steuersystem nicht zufriedenstellend arbeiten und hat die Neigung, bei höheren als den normalen Umgebungstemperaturen eine größere Menge Kraftstoff zuzuführen, während bei niedrigeren Temperaturen die Kraftstoffmenge unter die erwünschte Grenze absinkt. Um diesen unerwünschten Kraftstofftemperatureffekt zu kompensieren, sieht

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die Erfindung eine Einrichtung vor, um den Durchflußquerschnitt des Strömungsabschnittes in Abhängigkeit der Temperatur des hindurchfließenden Kraftstoffs zu verändern. Zu diesem Zweck ist eine entsprechende Kombination von Materialien für die Hülse 27 und den Kolben 31 ausgewählt, die eine entsprechende Veränderung des Durchflußquerschnittes des Strömungsabschnittes 32 herbeiführt. So würde z. B. die Kombination eines Materials mit relativ großer Ausdehnung für den Kolben 31 und eines Materials mit geringer Ausdehnung für die Hülse 27 dan Durchflußquerschnitt für den Strömungs ab schnitt 32 bei anwachsenden Temperaturen kleiner machen und ihn bei niedrigen Temperaturen vergrößern. Eine Verringerung der Größe des Durchflußquerschnitts würde die Druckwirkung auf den oberen Teil des Kolben 31 vermindern und der Brennstoffstrom zum Motor damit verringert werden. Wenn es erwünscht ist, kann eine Kombination von Materialien ausgewählt werden, die eine Vergrößerung des Durchflußquerschnitts bei höheren Temperaturen hervorbringt, z. B. wenn die Abtastvorrichtung für andere Zwecke alsdie Steuerung der Brennstoffeinspritzung benutzt wird.

In Figur 4 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform dargestellt, bei der der Strömungsabschnitt 130 von einem mit dem Gehäuse fest verbundenen, kolbenartigen Vorsprungteil 116 und einen diesen umgebenden zylinderartigen Gehäuseteil 111, 113 gebildet wird.

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Ähnlich wie bei dem in Figur 3 dargestellten Beispiel, ist eine Kombination von Materialien für den kolbenähnlichen Vorsprungteil 116 und das Gehäuse 111 ausgewählt, die eine Veränderlichkeit des Durchflußquerschnitts des Strömungsabschnittes 130 auf die Änderung der Brennkraftstofftemperatur vorsieht, so daß bei der Brennkraftstoffmengenzufuhr der Temperatureinfluß eliminiert ist. In der besonderen in Figur 4 dargestellten Ausführungsform ist das Gehäuse 111 aus Gußeisen hergestellt worden und der Vorsprung 116 aus Zink. Es sind jedoch« wie schon erwähnt, auch andere Materialkombinationen denkbar.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Selbsttätig wirkende Vorrichtung zur Änderung der maximal einspritzbaren Kraftstoffmenge an einer für wahlweisen oder gemischten Betrieb mit Diesel- oder Vergaserkraftstoff ausgebildeten Brennkraftmaschine bei Übergang von einem Kraftstoff auf den anderen, wobei dieser mit nahezu konstantem Förderdruck zwei hintereinanderliegende Abschnitte einer Strömungsstrecke mit verschiedenen Strömungscharakteristiken durchfließt und die dabei aufgrund verschiedener Viskositäten des Kraftstoffs zwischen den Strömungsabschnitten entstehende Druckänderung zur Einstellung der zuzuführenden Kraftstoffmenge dient, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Größe des Durchflußquerschnittes mindestens eines Abschnittes der Strömungsstrecke in Abhängigkeit der Temperatur des hindurchfließenden Kraftstoffs verändert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsstrecke von zwei, den Durchflußquerschnitt freigebenden Elementen gebildet wird, die verschiedene, den Durchflußquerschnitt in Abhängigkeit von der Kraftstoff temperatur regelnde Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsabschnitt (32) von einer in einem Gehäuse (16) festsitzenden, einen Kolben (31) umgebenden Hülse (27) gebildet wird, deren Materialien verschiedene Wärmedehnungskoeffizienten aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

der Strömungs ab schnitt (130) von einem mit dem Gehäuse fest verbundenen, kolbenartigen Vorsprungteil (116) und einem, diesen umgebenden zylinder artigen Gehäuse (111, 113) gebildet wird, die mit verschiedenen Wärmedehnungskoeffizienten versehen sind.

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